Question

X、Y、Z、R、W为五种原子序数依次增大的短周期元素。已知：

① X元素的原子半径是所有原子中最小的

② Y元素的原子最外层电子数是最内层电子数的2倍

③ Y与R可以形成YR与YR₂两种化合物，其中一种是造成温室效应的物质之一

④ W与R能形成原子个数之比为2∶1和1∶1的离子化合物甲和乙。请回答问题：

（1）R在周期表中的位置是____________________

（2）Y、R、W三种元素的原子半径由大到小顺序为____________(用元素符号表示)。

（3）X₂R与乙反应的化学方程式是_______________________________________

（4）元素Y、R、W形成的化合物的水溶液常用作清洗厨房的油污，其原理是(用离子方程式表示)____________________________。0.1 mol·L^－1的该溶液中，各种阴离子的浓度由大到小关系为________________________

Answer

第二周期ⅥA族 Na＞C＞O 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ CO32－+H2OHCO3－+OH－ c (CO32－)＞c (OH－)＞c (HCO3－)

【解析】

H元素的原子半径是所有原子中最小的，所以X是H元素；Y元素的原子最外层电子数是最内层电子数的2倍，则内层电子数不可能是10，也即Y元素不可能有3层电子，所以Y的内层电子数是2，最外层电子数是4，则Y是C元素；造成温室效应的气体是二氧化碳，所以R是O元素，与C形成CO和CO2两种化合物；W与R能形成原子个数之比为2：1和l：1的离子化合物甲和乙，则W是Na元素，与O元素形成的化合物Na2O、Na2O2都是离子化合物。

根据上述分析可知，

（1）R为O元素，位于元素周期表的第二周期ⅥA族；

（2）C、O、Na三种元素中，Na的电子层数最多，所以Na的原子半径最大，C与O是同周期元素，原子半径随核电荷数的增加而减小，所以C的原子半径大于O，则三种元素的原子半径的关系是Na＞C＞O；

（3）乙为过氧化钠，与水反应生成氢氧化钠和氧气，化学方程式是2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑；

（4）元素C、O、Na形成的化合物碳酸钠的水溶液常用作清洗厨房的油污，是因为碳酸根离子水解使溶液成碱性，可去油污，离子方程式是CO32－+H2OHCO3－+OH－；碳酸钠溶液中的阴离子为氢氧根离子、碳酸根离子、碳酸氢根离子，因为溶液为碳酸钠溶液，水解反应毕竟是微弱的，所以碳酸根离子的浓度最大，因为水解生成碳酸氢根离子，水电离还产生氢氧根离子，所以氢氧根离子浓度大于碳酸氢根离子，则碳酸钠溶液中阴离子的浓度关系是c (CO32－)＞c (OH－)＞c (HCO3－)。